几款已经商用的开源仪器的设计资源

对于搞硬件的工程师和同学来讲，深入了解一下仪器的系统设计是非常重要的，我个人建议最好是自己亲手DIY一个示波器，这个过程不仅能让你真正张开你的双眼（仪器是硬件工程师的眼睛），更重要的是能够全面掌握电子产品的综合设计技能 - 从模拟到数字，从控制、人机接口到信号处理等等，模拟电路不是学得晕晕乎乎，怎么也搞不明白么？来自己DIY一次，等把波形正确地显示在LCD屏幕上，厚厚的那本模拟电路的书你就可以直接扔掉了。

这么神奇？不信你试试。

这也是为什么每届的电赛都要将仪器的制作作为一个大类进行考察。

有人问，怎么才能自己DIY一个仪器呢？有没有好的教程？

在电路城（www.cirmall.com）上有不少学员基于STM32制作的简易示波器，但那些制作都还是太简单，原理叙述得也不清不白，估计制作者本人也没有完全掌握其中的关键技能，如果比照着那些去做，其实学不到核心的东西，因此苏老师搜遍全网，整理了几款已经商用的、并且有着非常详细原理分析的开源仪器介绍给大家：

第一款 - ADI推出的ADALM2000

这是ADI公司完全用自家的模拟器件搭配Xilinx的FPGA制作的10功能合一的口袋仪器：

双通道示波器

双通道任意信号发生器

16通道数字逻辑分析仪

16通道模式发生器

16通道虚拟数字I/O

单通道电压表

网络分析仪

频谱分析仪

数字总线分析仪

2路可编程直流电源

酷吧？只有149美元，估计很多人都想入手一台，我下单以后半年才拿到一台，使用的感觉还不错。查了一下www.bom2buy.com，发现Mouser和Digikey都已经有现货供应了。

重要的是它有所有的开源文档在ADI的Wiki系统上。

第二款 - Digilent（已经属于NI了）的Analog Discovery 2，也就是我们常说的AD2

估计很多朋友对这玩意已经很熟悉了，可以说这个是第一款的鼻祖，我猜ADI是因为看到这个这么受欢迎才自起炉灶做ADALM2000的。毕竟AD2里用到的模拟器件不可能都是免费的，所以它的售价比较贵，279美元，整整高出ADI的新品120美元去，想象一下如果ADI的产品在市场上铺开，这个AD2一定会受到影响。

商务的事情苏老师不关心了，赞一下Digilent提供的技术文档很有料，对每一个功能都有非常详细的设计分析，尤其是模拟电路部分。

第三款 - Digilent在Crowsupply上众筹的OpenLogger MZ

它其实是一款阉割版的AD2，功能有，但为了降低价格其指标已经大打折扣，亮点是加上了WiFi传输的功能。对于制作低端仪器的朋友可以提供一定的参照，但文档不是很丰富，苏老师还没有挖出来其详细的文档安放点。

第四款 - DSO Quad 4通道示波器

这玩意我买过一个，也拆开过，是基于STM32控制器和跟AD9288完全兼容的一款国内山寨版ADC做的，虽然叫Quad、4通道，但其实真正的ADC采集的模拟通道只有2个。

我是从Adafruit购买的，后来在Seeed上看到有销售的页面，讲真，迄今我也不清楚这是哪个团队做的，网上没有太多详细的信息，只知道应该是Made in China。

这款仪器有一个PDF的原理图可供参考，对于DIY一个性能没有那么讲究的、低成本的示波器还是很有价值的，它用到的器件都很亲民。

第五款 - Arrow设计的、配合Altera的FPGA开发板的BeScope双通道数据采集板

我买过一块板子，没详细测试，指标挺高，双通道250Msps，设计文档也非常详细，正是阅读这个板子的设计文档我也才真正了解到示波器里面的设计细节，给我个人的启发很大。

第六款 - 用NXP的LPC4370 MCU做的LabTool

这款仪器是使用NXP的MCU - LPC4370内部的ADC制作的，一般MCU内部的ADC的采样率都不是很高，而这颗芯片的ADC确能够达到双通道40Msps/12bits，合并在一起可以实现单通道80Msps。芯片的处理能力和外设也很强，1大2小爷仨核，以太网、USB高速外设，看下面的指标，是不是很强大啊？

并且，这颗芯片个头挺小，100管脚的版本只有9mm * 9mm。

并且，这颗芯片还很便宜，小批量现货价格加上税才40多块钱。

硬木课堂的产品也是基于这款MCU制作的。

第七款 - 即将在Crowdsupply上线众筹的多合一开源仪器Scopefun

这款仪器的指标也很高，单通道500Msps，双通道同时采集可以达到250Msps，等效时间取样可以达到2Gsps，10bits的分辨率，信号发生器的转换率也达到200Msps/12bits，因此可以看作一个比较高端的虚拟仪器设备，能用在很多科研项目中。

虽然还没有正式上线众筹，但苏老师已经找到了该仪器的很多开源资源，包括原理图、所用的开源仪器软件代码。

还有更多的开源仪器，鉴于篇幅限制在此不再详细列出，仅选出这几款有代表性、在硬件、软件方面都有借鉴性的产品给大家介绍一下。更多的产品信息会在我们的“电子森林（www.eetree.io）”资源页面中陆续丰富，关注那个页面就可以了。